PREDICCION DEL CLIMA

PREDICCION DEL CLIMA…MULTIFRACTALES, NUEVA CONCEPCIÒN DE LA ATMÒSFERA Y DE LOS FENÒMENOS METEOROLOGICOS.

 Por:  Patricio Gonzàlez Quintanilla.  patgq52@gmail.com 

La opinión compartida por la mayorìa de los expertos en predicciòn climàtica, tradicionalmente ha considerado que los fenòmenos metorològicos y los pronòsticos del tiempo estàn sujetos a complicadas interacciones que para su comprensión ameritan el empleo de modelos matemàticos muy complejos,

En los años veinte, el matemàtico inglès Lewis Fry Richadson, uno de los precursores de la prediccion climatica, cuyas ecuaciones aùn se utilizan en los modelos de clima actuales, realizando observaciones de campo sobre el movimiento de las nubes, concibió una nueva teorìa, considerada absurda en su momento, de que las leyes que gobiernan la atmòsfera son màs simples que lo que se pensaba.

Su concepto, de que la atmòsfera se comporta como un gran ocèano sobre la tierrra, gobernado por mùltiples procesos tipo “cascada”, en el cual los eventos màs grandes alimentan a los màs pequeños.

Richardson, considerado tambièn como un desarrollador de ideas adelantadas a su tiempo, propuso el estudio de la Geometrìa Fractal, basada originalmente en fenómenos naturales que manifiestan patrones geomètricos que se repiten constantemente, sin importar la escala de tamaño del sistema fractal en su conjunto. Como ejemplos sencillos se pueden nombrar: el crecimiento celular de las hojas y de las ramas de las plantas; del patron de crecimiento de conchas y caparazones, ò de los cristales de hielo.

                                           

Tratando de expresar matemáticamente los fenòmenos fractales, Richardson encontrò el mismo comportamiento con fòrmulas simples, llamadas “Leyes de Poder Exponencial”, que reproducen el patròn geomètrico original, sin importar la escala de tamaño, a lo que llamò “Invarianza de Escala”.   

De esta manera, el matemàtico concibió, finalmente, un sistema atmosfèrico formado por mùltiples procesos de Cascada, en el cual los mas grandes se fracturan alimentando a los màs pequeños, en una estructura multi-fractal que actùa en base a la Leyes de Poder Exponencial.

Despuès de 8 dècadas de concebida, esta idea està siendo finalmente considerada como realista, gracias al estudio que sobre la Geometrìa Fractal y la Invarianza de Escala se realizan a partir de los años ochenta, y màs recientemente, al trabajo de un panel internacional de investigadores de la Universidad de Parìs, Francia y la Universidad McGill en Canadà, que desde 1997 realizan observaciones sobre el comportamiento de la lluvia, utilizando satèlites, aviones meteorològicos y mùltiples estaciones terrestres diseminadas en vastas àreas de observación, desarrollando nuevos modelos matemàticos basados en las fòrmulas de Richardson. 

Los resultados iniciales de sus investigaciones, utilizando principalmente datos recabados de la Misiòn de Mediciòn de la Lluvia Tropical (TRMM) de la NASA, fueron publicados a principios de 2009, y la información procesada detalla una bella colecciòn de fractales que obedecen las Leyes de Poder, en un rango que va desde decenas de miles de kilómetros hasta aproximadamente 10 km de extensión.

Las investigaciones han llamado la atención de la Administraciòn Nacional Oceànica y Atmosfèrica (NOAA)  de los Estados Unidos, donde el panel franco-canadiense trabaja ahora en la integración de las tècnicas multifractales y las Leyes de Poder a los modelos actuales de predicciòn del clima, proceso que todavía tomarà algunos años en implementarse.

Los beneficios de estas nuevas tècnicas de predicciòn meteorològica, al ser màs precisos en la escala local, se extienden a la agricultura, las comunicaciones, alerta temprana y una mayor precisiòn respecto al comportamiento de huracanes y tornados, entre muchas otras aplicaciones.

 

Fuentes: US-NOAA; IP PGQ-XI-2009.